A forgódugattyús motor vagy Wankel-motor olyan motor, amelyben a fő munkaelem a bolygók körkörös mozgása. Ez egy alapvetően más típusú motor, különbözik a belső égésű motorcsalád dugattyús társaitól.

Egy ilyen egység kialakítása három felületű rotort (dugattyút) használ, amely kívülről egy Reuleaux-háromszöget alkot, amely körkörös mozgásokat végez egy speciális profilú hengerben. Leggyakrabban a henger felülete epitrochoid mentén készül (lapos görbe, amelyet egy olyan pont kap, amely mereven kapcsolódik egy körhöz, amely egy másik kör külső oldalán mozog). A gyakorlatban más formájú hengereket és rotorokat is találhat.

Alkatrészek és működési elv

Az RPD típusú motor kialakítása rendkívül egyszerű és kompakt. Az egység tengelyére egy forgórész van felszerelve, amely szilárdan csatlakozik a fogaskerékhez. Ez utóbbi kapcsolódik az állórészhez. A háromoldalas rotor epitrochoidális hengeres síkban mozog. Ennek eredményeként a henger munkakamráinak változó térfogatát három szelep levágja. A tömítőlemezek (vég- és radiális típusú) gáz hatására, valamint centripetális erők és szalagrugók hatására a hengerhez nyomódnak. Ez 3, egymástól eltérő térfogati méretű, izolált kamrát eredményez. Itt az üzemanyag és a levegő bejövő keverékének összenyomását, a gázok tágulását, a forgórész munkafelületére gyakorolt ​​nyomást és az égésteret a gázoktól való megtisztítását hajtják végre. A forgórész körkörös mozgása az excentrikus tengelyre továbbítódik. Maga a tengely a csapágyakon helyezkedik el, és a forgási nyomatékot továbbítja az erőátviteli mechanizmusoknak. Ezekben a motorokban két mechanikus pár működik egyszerre. Az egyik, amely fogaskerekekből áll, magának a rotornak a mozgását szabályozza. A másik a dugattyú forgó mozgását az excentrikus tengely forgó mozgásává alakítja át.

Forgódugattyús motor alkatrészek

A Wankel motor működési elve

A VAZ autókra szerelt motorok példájával a következő műszaki jellemzők említhetők:
— 1,308 cm3 – az RPD kamra munkatérfogata;
— 103 kW/6000 min-1 – névleges teljesítmény;
- 130 kg motortömeg;
— 125 000 km – a motor élettartama az első teljes felújítás előtt.

Keverési képződés

Az RPD-ben elméletileg többféle keverékképzést alkalmaznak: külső és belső, folyékony, szilárd és gáznemű tüzelőanyagokon alapuló.
A szilárd tüzelőanyagokkal kapcsolatban érdemes megjegyezni, hogy ezeket kezdetben gázgenerátorokban gázosítják, mivel fokozott hamuképződéshez vezetnek a hengerekben. Ezért a gyakorlatban egyre inkább elterjedtek a gáznemű és folyékony tüzelőanyagok.
A keverékképződés mechanizmusa a Wankel-motorokban a felhasznált üzemanyag típusától függ.
Gáznemű tüzelőanyag használatakor a motor bemeneténél egy speciális rekeszben levegővel keveredik. Az éghető keverék kész formában kerül a hengerekbe.

A keveréket folyékony tüzelőanyagból állítják elő az alábbiak szerint:

1. A levegő folyékony üzemanyaggal keveredik, mielőtt a hengerekbe kerül, ahová az éghető keverék bejut.
2. A folyékony üzemanyag és a levegő külön-külön jut be a motor hengereibe, és a hengerben keverednek. A munkakeverék akkor keletkezik, amikor a maradék gázokkal érintkeznek.

Ennek megfelelően az üzemanyag-levegő keveréket a hengereken kívül vagy azok belsejében lehet előállítani. Ez a belső vagy külső keverékképződéssel rendelkező motorok szétválásához vezet.

Az RPD jellemzői

Előnyök

A forgódugattyús motorok előnyei a hagyományos benzinmotorokhoz képest:

- Alacsony rezgésszint.
Az RPD típusú motorokban az oda-vissza mozgás nem alakul át forgó mozgássá, ami lehetővé teszi, hogy az egység ellenálljon a nagy sebességnek, kisebb rezgéssel.

- Jó dinamikus jellemzők.
Kialakításának köszönhetően az autóba szerelt ilyen motor lehetővé teszi, hogy nagy sebességgel 100 km/h fölé gyorsuljon túlzott terhelés nélkül.

— Jó fajlagos teljesítményjelzők kis tömeg mellett.
A főtengely és az összekötő rudak hiánya miatt a motor kialakításában az RPD mozgó alkatrészeinek kis tömege érhető el.

— Az ilyen típusú motorokban gyakorlatilag nincs kenési rendszer.
Az olajat közvetlenül az üzemanyaghoz adagolják. Maga az üzemanyag-levegő keverék keni a súrlódó párokat.

— A forgódugattyús motor kis átmérőjű.
A beépített forgódugattyús motor lehetővé teszi az autó motorházának hasznos helyének maximális kihasználását, egyenletesen elosztja a terhelést a jármű tengelyein, és jobban kiszámítja a sebességváltó elemeinek és alkatrészeinek elhelyezkedését. Például egy azonos teljesítményű négyütemű motor kétszer akkora lesz, mint egy forgómotor.

A Wankel motor hátrányai

— A motorolaj minősége.
Az ilyen típusú motorok működtetésekor kellő figyelmet kell fordítani a Wankel motorokban használt olaj minőségi összetételére. A benne található rotor és a motortér nagy érintkezési felülettel rendelkezik, ennek megfelelően a motor kopása gyorsabban megy végbe, és az ilyen motor folyamatosan túlmelegszik. A szabálytalan olajcsere óriási károkat okoz a motorban. A motor kopása jelentősen megnő a használt olajban lévő koptató részecskék miatt.

— A gyújtógyertyák minősége.
Az ilyen motorok kezelőinek különösen igényesnek kell lenniük a gyújtógyertyák minőségét illetően. Az égéstérben kis térfogata, kiterjesztett alakja és magas hőmérséklete miatt a keverék gyulladási folyamata nehézkes. Ennek következménye a megnövekedett üzemi hőmérséklet és az égéstér időszakos felrobbanása.

— Tömítőelemek anyagai.
Az RPD típusú motor jelentős hátránya a tömítések megbízhatatlan elrendezése a kamra és a forgórész közötti terek között, ahol az üzemanyag ég. Egy ilyen motor rotorszerkezete meglehetősen összetett, ezért tömítésekre van szükség mind a forgórész szélein, mind a motorburkolatokkal érintkező oldalfelületen. A súrlódásnak kitett felületeket folyamatosan kenni kell, ami megnövekedett olajfogyasztást eredményez. A gyakorlat azt mutatja, hogy egy RPD típusú motor 400 grammtól 1 kg olajig fogyaszthat 1000 km-enként. Csökken a motor környezeti teljesítménye, mivel az üzemanyag az olajjal együtt ég, így nagy mennyiségű káros anyag kerül a környezetbe.

Hiányosságaik miatt az ilyen motorokat nem használják széles körben az autóiparban és a motorkerékpárok gyártásában. De a kompresszorokat és a szivattyúkat az RPD alapján gyártják. A repülőgép-modellezők gyakran használnak ilyen motorokat modelljeik megtervezéséhez. Az alacsony hatékonysági és megbízhatósági követelmények miatt a tervezők nem alkalmaznak összetett tömítőrendszert az ilyen motorokban, ami jelentősen csökkenti a költségeket. Kialakításának egyszerűsége lehetővé teszi, hogy könnyen integrálható legyen egy repülőgépmodellbe.

A forgódugattyús kialakítás hatékonysága

Számos hiányosság ellenére a tanulmányok kimutatták, hogy a Wankel-motor általános hatékonysága a modern szabványokhoz képest meglehetősen magas. Értéke 40-45%. Összehasonlításképpen: a dugattyús belsőégésű motorok hatásfoka 25%, a modern turbódízeléké pedig körülbelül 40%. A dugattyús dízelmotorok legnagyobb hatásfoka 50%. A tudósok a mai napig azon dolgoznak, hogy tartalékokat találjanak a motor hatékonyságának növelésére.

A motor végső hatásfoka három fő részből áll:

1. Üzemanyag-hatékonyság (a motorban az üzemanyag ésszerű felhasználását jellemző mutató).

Az ezen a területen végzett kutatások azt mutatják, hogy az üzemanyagnak csak 75%-a ég el teljesen. Úgy gondolják, hogy ez a probléma megoldható a gázok égési és expanziós folyamatainak szétválasztásával. Gondoskodni kell a speciális kamrák optimális körülmények közötti elrendezéséről. Az égésnek zárt térben, hőmérséklet- és nyomásnövekedésnek kitéve, a tágulási folyamatnak alacsony hőmérsékleten kell végbemennie.

1. Mechanikai hatásfok (azt a munkát jellemzi, amely a fogyasztóra átvitt főtengely nyomatékának kialakulását eredményezte).

A motor munkájának körülbelül 10%-át a segédalkatrészek és mechanizmusok meghajtására fordítják. Ez a hiba a motor kialakításának változtatásával javítható: amikor a fő mozgó munkaelem nem érinti az álló testet. Egy állandó nyomatékkarnak jelen kell lennie a fő munkaelem teljes pályáján.

1. Hőhatékonyság (az üzemanyag elégetése során keletkező, hasznos munkává alakított hőenergia mennyiségét tükröző mutató).

A gyakorlatban a megtermelt hőenergia 65%-a kipufogógázokkal távozik a külső környezetbe. Számos tanulmány kimutatta, hogy lehetséges a termikus hatásfok növelése abban az esetben, ha a motor kialakítása lehetővé tenné a tüzelőanyag elégetését egy hőszigetelt kamrában, így a maximális hőmérsékletet már a kezdetektől elértük, és a végén ezt a hőmérsékletet a gőzfázis bekapcsolásával minimális értékekre csökkentették.

A forgódugattyús motor jelenlegi állapota

Jelentős műszaki nehézségek akadályozták a motor tömeges alkalmazását:
— minőségi munkafolyamat kialakítása kedvezőtlen alakú kamrában;
— a munkatérfogatok tömítettségének biztosítása;
— a karosszériaelemek olyan szerkezetének megtervezése és létrehozása, amely megbízhatóan kiszolgálja a motor teljes életciklusát anélkül, hogy ezen alkatrészek egyenetlen felmelegedése esetén deformálódna.
Az elvégzett óriási kutatási és fejlesztési munka eredményeként ezek a cégek az RPD-k létrehozásához vezető úton szinte az összes legbonyolultabb műszaki problémát megoldották, és eljutottak ipari termelésük szakaszába.

Az első sorozatgyártású NSU Spider autót RPD-vel az NSU Motorenwerke kezdte gyártani. A Wankel motortervezés korai fejlesztése során a fenti műszaki problémák miatti gyakori motorfelújítások miatt az NSU garanciális kötelezettségei a pénzügyi összeomláshoz és csődhöz, majd 1969-ben az Audival való egyesüléshez vezettek.
1964 és 1967 között 2375 autót gyártottak. 1967-ben a Spider leállításra került, és a helyére az NSU Ro80 került, egy második generációs forgómotorral; A Ro80 gyártásának tíz éve alatt 37 398 jármű készült.

Ezekkel a problémákkal a Mazda mérnökei foglalkoztak a legsikeresebben. Továbbra is a forgódugattyús motorral szerelt autók egyetlen tömeggyártója. A módosított motort 1978 óta sorozatosan telepítik a Mazda RX-7-be. 2003 óta az utódlást a Mazda RX-8 modell vette át, amely jelenleg az autó sorozatgyártású és egyetlen Wankel-motoros változata.

Orosz RPD

A forgómotor első említése a Szovjetunióban a 60-as évekből származik. A forgódugattyús motorok kutatása 1961-ben kezdődött, a Szovjetunió Autóipari Minisztériumának és Mezőgazdasági Minisztériumának megfelelő rendelete szerint. Az ipari kutatás ennek a kialakításnak a további gyártásával 1974-ben kezdődött a VAZ-nál. A Forgódugattyús Motorok Special Design Bureau (SKB RPD) kifejezetten erre a célra jött létre. Mivel nem lehetett licencet vásárolni, az NSU Ro80 Wankel sorozatát szétszedték és lemásolták. Ennek alapján fejlesztették ki és szerelték össze a VAZ-311 motort, és ez a jelentős esemény 1976-ban történt. A VAZ egy egész sor RPD-motort fejlesztett ki 40-től 200 lóerőig. A terv véglegesítése csaknem hat évig tartott. Számos, a gáz- és olajtömítések, csapágyak teljesítőképességével kapcsolatos műszaki probléma megoldására, egy kedvezőtlen alakú kamrában egy hatékony munkafolyamat hibakeresésére volt lehetőség. A VAZ 1982-ben mutatta be a nagyközönségnek első sorozatgyártású, motorháztető alatti forgómotoros autóját, ez a VAZ-21018 volt. Az autó külsőleg és szerkezetileg olyan volt, mint a sorozat összes modellje, egyetlen kivétellel, nevezetesen a motorháztető alatt egy egyrészes forgómotor volt, 70 lóerővel. A fejlesztés elhúzódása nem akadályozta meg a megszégyenülést: mind az 50 kísérleti gépen üzem közben motorhibák fordultak elő, amelyek miatt az üzem hagyományos dugattyús motort kellett beszerelni a helyére.

VAZ 21018 forgódugattyús motorral

Miután megállapították, hogy a problémák oka a mechanizmusok vibrációja és a tömítések megbízhatatlansága, a tervezők megpróbálták megmenteni a projektet. Már 1983-ban megjelent a kétrészes VAZ-411 és VAZ-413 (120, illetve 140 LE teljesítménnyel). Az alacsony hatásfok és a rövid élettartam ellenére a forgómotor továbbra is alkalmazási területet talált - a közlekedési rendőrség, a KGB és a Belügyminisztérium erős és nem feltűnő gépeket igényelt. A forgómotorokkal felszerelt Zhiguli és Volga könnyen utolérte a külföldi autókat.

A 20. század 80-as évei óta az SKB-t egy új téma – a forgómotorok alkalmazása egy kapcsolódó iparágban – a repülés foglalkoztatja. Az RPD-k alkalmazásának fő iparágától való eltérés ahhoz a tényhez vezetett, hogy az elsőkerék-hajtású járművek VAZ-414 forgómotorját csak 1992-ben hozták létre, és további három évig tartott. 1995-ben a VAZ-415-öt benyújtották minősítésre. Elődeitől eltérően univerzális, és mind a hátsókerék-hajtású (klasszikus és GAZ), mind az elsőkerék-hajtású autók (VAZ, Moskvich) motorháztetője alá szerelhető. A kétrészes Wankel lökettérfogata 1308 cm 3, teljesítménye pedig 135 LE. 6000 ford./percnél. A „99”-et 9 másodperc alatt százra gyorsítja.

VAZ-414 forgódugattyús motor

Jelenleg befagyott a hazai RPD kidolgozására és megvalósítására irányuló projekt.

Az alábbiakban egy videó a Wankel motor kialakításáról és működéséről.

A gőzgépeknek és a belső égésű motoroknak van egy közös hátránya - a dugattyú oda-vissza mozgását a kerekek forgó mozgásává kell alakítani. Ebből adódik a mechanizmuselemek nyilvánvalóan alacsony hatásfoka és nagy kopása. Sokan úgy akartak belső égésű motort építeni, hogy minden mozgó alkatrész csak forogjon benne – ahogy az az elektromos motoroknál történik.

A feladat azonban nem bizonyult könnyűnek, csak egy autodidakta gépész volt képes sikeresen megoldani, aki élete során soha nem kapott felsőfokú végzettséget, de még csak munkaszakot sem.

Felix Heinrich Wankel (1902–1988) 1902. augusztus 13-án született Lahr kisvárosában. Az első világháború idején Félix apja meghalt, ezért a leendő feltalálónak abba kellett hagynia az iskolát, és eladótanoncnak kellett elmennie egy könyvesboltba egy kiadónál. Ennek a munkának köszönhetően Wankel a könyvolvasás rabjává vált, amelyből önállóan tanult műszaki tudományokat, mechanikát és autómérnökséget.

Egy legenda szerint a probléma megoldását a tizenhét éves Félix álmában találta meg. Hogy ez igaz-e vagy sem, nem tudni. De nyilvánvaló, hogy Félix rendkívüli mechanikai képességekkel és „rendetlen” szemlélettel rendelkezett. Megértette, hogy a hagyományos belső égésű motor mind a négy ciklusa (befecskendezés, kompresszió, égés, kipufogó) hogyan hajtható végre forgás közben.

Wankel meglehetősen gyorsan előállt az első motortervvel, és 1924-ben egy kis műhelyt szervezett, amely egyben rögtönzött „laboratóriumként” is működött. Itt kezdte Felix az első komoly kutatást a forgódugattyús belsőégésű motorok területén.

1921 óta Wankel az NSDAP aktív tagja volt. Pártideálokat hirdetett, alapítója volt az Össznémet Katonai Ifjúsági Egyesületnek, különféle szervezetek Jungführerje. 1932-ben kilépett a pártból, egyik volt kollégáját politikai korrupcióval vádolva. Ő maga azonban ellenvád miatt hat hónapot kellett börtönben töltenie. Wilhelm Keppler közbenjárására kiszabadult a börtönből, és folytatta a motoron való munkát. 1934-ben megalkotta az első prototípust, és szabadalmat kapott rá. Motorjához új szelepeket és égéstereket tervezett, ennek több változatát készítette el, és kidolgozta a különböző forgódugattyús gépek kinematikai diagramjainak osztályozását.

1936-ban a BMW érdeklődni kezdett a Wankel-motor prototípusa iránt - Felix pénzt és saját laboratóriumot kapott Lindauban kísérleti repülőgép-hajtóművek fejlesztésére.

A náci Németország vereségéig azonban egyetlen Wankel-motor sem került gyártásba. Talán túl sok időt vett igénybe a tervezés véglegesítése és a tömeggyártás létrehozása.

A háború után a laboratóriumot bezárták, a berendezéseket Franciaországba vitték, Felix pedig munka nélkül maradt (korábbi nemzetiszocialista párttagsága megtette hatását). Wankel azonban hamarosan tervezőmérnöki állást kapott az NSU Motorenwerke AG-nál, amely az egyik legrégebbi motorkerékpár- és autógyártó.

1957-ben Felix Wankel és az NSU vezető mérnöke, Walter Froede közös erőfeszítésével először egy NSU Prinz autóba szereltek be forgódugattyús motort. A kezdeti kialakítás korántsem bizonyult tökéletesnek: még a gyújtógyertyák cseréjéhez is szinte az egész „motort” szét kellett szerelni, a megbízhatóság sok kívánnivalót hagyott maga után, és a fejlesztés ezen szakaszában még a hatékonyságról is bűn volt beszélni. . A tesztek eredményeként egy hagyományos belső égésű motorral szerelt autó került gyártásba. Ennek ellenére az első DKM-54 forgódugattyús motor bebizonyította alapvető teljesítményét, utat nyitott a további fejlesztéshez, és bemutatta a „rotorokban” rejlő kolosszális potenciált.

Így egy új típusú belső égésű motor végre élete kezdetét vette. A jövőben még sok fejlesztés és fejlesztés lesz. De a forgódugattyús motor kilátásai annyira vonzóak, hogy semmi sem akadályozhatja meg a mérnököket abban, hogy tökéletesre tegyék a tervezést.

Mielőtt megvizsgálnánk a forgódugattyús belsőégésű motorok előnyeit és hátrányait, még érdemes részletesebben átgondolni a kialakításukat.
A forgórész közepén egy kerek lyuk van kialakítva, a belsejét fogaskerék-szerűen fogak borítják. Ebbe a lyukba egy kisebb átmérőjű, szintén fogazott forgó tengelyt helyeznek, ami biztosítja, hogy ne csússzon el a forgórész és a között. A furat és a tengely átmérőjének arányát úgy választják meg, hogy a háromszög csúcsai ugyanazon a zárt görbén mozogjanak, amelyet „epitrochoidnak” neveznek - Wankel mérnöki művészetének először meg kellett értenie, hogy ez lehetséges, és majd számolj ki mindent pontosan. Ennek eredményeként egy Reuleaux-háromszög alakú dugattyú három változó térfogatú és helyzetű kamrát vág le egy olyan kamrában, amely követi a Wankel által talált görbe alakját.

A forgódugattyús belső égésű motor kialakítása lehetővé teszi bármilyen négyütemű ciklus megvalósítását speciális gázelosztó mechanizmus alkalmazása nélkül. Ennek a ténynek köszönhetően a „rotor” sokkal egyszerűbbnek bizonyul, mint egy hagyományos négyütemű dugattyús motor, amelynek átlagosan csaknem ezerrel több alkatrésze van.

A forgódugattyús belsőégésű motorban a munkakamrák tömítését szalagrugók által a „hengerhez” nyomott radiális és végtömítő lemezek, valamint centrifugális erők és gáznyomás biztosítják.

Egy másik műszaki jellemző a magas „munkatermelékenység”. A forgórész egy teljes fordulatánál (azaz a „befecskendezési, kompressziós, gyújtási, kipufogós” ciklusban) a kimenő tengely három teljes fordulatot tesz. Hagyományos dugattyús motorban ilyen eredményeket csak hathengeres belsőégésű motorral lehet elérni.

A rotációs belső égésű motor első sikeres bemutatója után 1957-ben a legnagyobb autóipari óriások fokozott érdeklődést mutattak a fejlesztés iránt. Először a „Wankel” informális nevet kapott motor licencét a Curtiss-Wright vállalat, majd egy évvel később a Daimler-Benz, az MAN, a Friedrich Krupp és a Mazda vásárolta meg. Csupán nagyon rövid idő alatt az új technológia licencét mintegy száz vállalat szerezte meg világszerte, köztük olyan szörnyek, mint a Rolls-Royce, a Porsche, a BMW és a Ford.
Az autóipari piac ilyen nagy szereplőinek Wankel iránti érdeklődése a nagy potenciállal és jelentős előnyökkel magyarázható - a forgódugattyús motornak 40% -kal kevesebb alkatrésze van, könnyebb javítani és gyártani.

Ráadásul a Wankel majdnem kétszer kompaktabb és könnyebb, mint egy hagyományos dugattyús belső égésű motor, ami viszont javítja a jármű kezelhetőségét, megkönnyíti a sebességváltó optimális elhelyezését, valamint tágasabb és kényelmesebb belső teret tesz lehetővé.

A forgódugattyús motor nagy teljesítményt fejleszt, meglehetősen szerény üzemanyag-fogyasztás mellett. Például egy modern „Wankel”, amelynek térfogata mindössze 1300 cm3, 220 LE teljesítményt fejleszt ki, turbófeltöltővel pedig 350-et. Egy másik példa a miniatűr OSMG 1400-as motor, amely 335 g tömegű (5 cm3 üzemi térfogat) rendelkezik. 1,27 literes .Aval. Valójában ez az apróság 27%-kal erősebb, mint egy ló.

Egy másik fontos előny az alacsony zaj- és rezgésszint. A forgódugattyús motor mechanikailag tökéletesen kiegyensúlyozott, ráadásul a benne lévő mozgó alkatrészek tömege (és azok száma) jóval kisebb, ennek köszönhetően a Wankel sokkal halkabban működik és nem rezeg.

És végül, a forgódugattyús motor kiváló dinamikus jellemzőkkel rendelkezik. Alacsony sebességfokozatban 100 km/h-ra gyorsíthatja az autót nagy fordulatszámon anélkül, hogy a motort különösebben megterhelné. Ezenkívül maga a Wankel-konstrukció, mivel nincs olyan mechanizmus, amely az oda-vissza mozgást forgó mozgássá alakítja, képes ellenállni a nagyobb sebességnek, mint egy hagyományos belső égésű motor.

Az 1964-ben megjelent NSU Spyder után a legendás NSU Ro 80 (még mindig sok klub van ezen autók tulajdonosainak a világon), a Citroen M35 (1970), a Mercedes C-111 (1969), a Corvette XP (1973) ). De az egyetlen tömeggyártó a japán Mazda volt, amely 1967 óta néha 2-3 új modellt gyártott RPD-vel. A forgómotorokat csónakokra, motoros szánokra és könnyű repülőgépekre szerelték fel. Az eufória vége 1973-ban, az olajválság tetőpontján jött el. Itt nyilvánult meg a forgómotorok fő hátránya - a hatékonyság hiánya. A Mazda kivételével az összes autógyártó korlátozta a rotációs programokat, és a japán cég amerikai eladásai az 1973-as 104 960 eladott autóról 1974-re 61 192-re csökkentek.
Tagadhatatlan előnyei mellett a Wankelnek számos nagyon komoly hátránya is volt. Először is a tartósság. A forgódugattyús motorok egyik első prototípusa a tesztelés során mindössze két óra alatt kimerítette élettartamát. A következő, sikeresebb DKM-54 már száz órát kibírt, de ez még mindig nem volt elég az autó normál működéséhez. A fő probléma a munkakamra belső felületének egyenetlen kopásában rejlik. Működés közben keresztirányú barázdák jelentek meg rajta, amelyek az „ördög jelei” beszédes nevet kapták.

A Mazdánál a Wankel licencének megszerzése után egy egész részleget hoztak létre a forgódugattyús motor fejlesztésére. Hamar kiderült, hogy amikor a háromszög alakú rotor forog, a tetején lévő dugók rezegni kezdenek, aminek következtében „ördögnyomok” keletkeznek.

Jelenleg a megbízhatóság és a tartósság problémája végre megoldódott a kiváló minőségű kopásálló bevonatok használatával, beleértve a kerámia bevonatokat is.

Egy másik komoly probléma a Wankel kipufogógáz fokozott toxicitása. A hagyományos dugattyús belsőégésű motorokhoz képest a forgómotor kevesebb nitrogén-oxidot, de jóval több szénhidrogént bocsát ki a légkörbe az üzemanyag tökéletlen elégése miatt. A Mazda mérnökei, akik hittek a Wankel fényes jövőjében, nagyon gyorsan egyszerű és hatékony megoldást találtak erre a problémára. Létrehoztak egy úgynevezett termikus reaktort, amelyben a kipufogógázokban megmaradt szénhidrogéneket egyszerűen „elégették”. Az első ilyen rendszert megvalósító autó az 1968-ban kiadott Mazda R100 volt, amelyet Familia Presto Rotarynak is neveztek. Ez az autó azon kevesek egyike, amely azonnal megfelelt az Egyesült Államok által 1970-ben az importált autókra támasztott nagyon szigorú környezetvédelmi követelményeknek.

A következő probléma a forgódugattyús motorokkal részben következik az előzőből. Ez gazdaságos. A hagyományos Wankel üzemanyag-fogyasztása a keverék tökéletlen égése miatt lényegesen magasabb, mint egy szabványos belső égésű motoré. A Mazda mérnökei ismét munkához láttak. Az intézkedések egész sorával, köztük a termoreaktor és a karburátor újratervezésével, a kipufogórendszer hőcserélőjével, a katalizátor fejlesztésével és az új gyújtási rendszer bevezetésével a vállalat 40%-kal csökkentette az üzemanyag-fogyasztást. Ennek a kétségtelen sikernek köszönhetően 1978-ban megjelent a Mazda RX-7 sportautó.

Érdemes megjegyezni, hogy ebben az időben az egész világon csak a Mazda és az AvtoVAZ gyártott forgódugattyús motorral szerelt autókat.
A katasztrofális 1974-es évben a szovjet kormány egy speciális tervezőirodát, RPD-t (SKB RPD) hozott létre a Volzsszkij Autógyárban – a szocialista gazdaság kiszámíthatatlan. Toljattiban megkezdődtek a Wankelek tömeggyártására szolgáló műhelyek felépítése. Mivel a VAZ-t eredetileg a nyugati technológiák (különösen a Fiat) egyszerű másolójának tervezték, a gyár szakemberei úgy döntöttek, hogy reprodukálják a Mazda motort, teljesen elvetve a hazai motorgyártó intézetek tíz éves fejlesztéseit.

A szovjet tisztviselők meglehetősen hosszú ideig tárgyaltak Felix Wankellel az engedélyek megvásárlásáról, amelyek egy része közvetlenül Moszkvában történt. Pénzt azonban nem találtak, ezért nem lehetett néhány szabadalmaztatott technológiát használni. 1976-ban kezdett el működni az első Volga egyrészes VAZ-311 motor 65 LE teljesítménnyel, további öt évet töltöttek a tervezés finomhangolásával, majd 50 darab VAZ-21018 forgó „egységből” álló próbatételt gyártottak. amely azonnal elfogyott a VAZ dolgozói között. Azonnal világossá vált, hogy a motor csak felületesen hasonlít egy japánra - nagyon szovjet módon kezdett összeomlani. Az üzem vezetése kénytelen volt hat hónapon belül minden motort soros dugattyús motorra cserélni, felére csökkenteni az SKB RPD létszámát és felfüggeszteni a műhelyek építését. A hazai forgómotoros ipar üdvösségét a szakszolgálatok jelentették: nem nagyon érdekelték az üzemanyag-fogyasztás és a motor élettartama, de a dinamikus karakterisztikák nagyon. Azonnal két VAZ-311 motorból egy kétrészes, 120 LE teljesítményű RPD készült, amelyet elkezdtek felszerelni a „speciális egységre” - VAZ-21019. Ennek a modellnek, amely a nem hivatalos „Arkan” nevet kapta, számtalan mesét köszönhetünk a rendőri „kozákokról”, amelyek felzárkóztak a kifinomult „Mercedes”-hez, és számos rendfenntartó tisztet - rendeket és kitüntetéseket. A 90-es évekig az igénytelennek tűnő Arkan nagyon könnyen utolérte az összes autót. A VAZ-21019 mellett az AvtoVAZ kis tételekben is gyárt VAZ-2105, -2107, -2108, -2109, -21099 típusokat. A forgó V8-as maximális sebessége körülbelül 210 km/h, és mindössze 8 másodperc alatt gyorsul százra.

A különleges megrendelésekre újjáélesztett SKB RPD vízisportokhoz és motorsportokhoz kezdett motorokat gyártani, ahol a forgómotoros autók olyan gyakran nyertek díjakat, hogy a sportvezetők kénytelenek voltak betiltani az RPD használatát.

1987-ben meghalt az SKB RPD vezetője, Borisz Poszpelov, és a közgyűlésen Vlagyimir Shnyakint választották meg - egy férfit, aki a repülésből érkezett az autóiparba, és nem szerette a szárazföldi szállítást. Az SKB RPD fő iránya a repülési hajtóművek létrehozása. Ez volt az első stratégiai hiba: aránytalanul kevesebb repülőgépet és autót gyártunk, az üzem pedig az általa értékesített hajtóművekből él.

A második hiba az volt, hogy az autó RPD-k túlélő gyártását a kis teljesítményű, 42 lóerős VAZ-1185 motorokra összpontosították. az Oka esetében a falánkabb, de dinamikusabb forgómotorok könyörögnek a leggyorsabb hazai autókban - például a G8-ban. Ugyanez a japán csak sportmodellekre telepíti a Wankelst. Ennek eredményeként az orosz utakon csak néhány Oka forgó kisautó közlekedett. 1998-ban végül elkészült a kéthengeres forgó, 1,3 literes VAZ-415 motor polgári változata, amelyet elkezdtek felszerelni a VAZ-2105, 2107, 2108 és 2109 típusokra.

1998 májusában a gyűrűs VAZ-110 „RPD-sport” (190 LE, 8500 ford./perc, 960 kg, 240 km/h) homologizációt kapott. Sajnos a dolgok nem mentek tovább egyetlen mintánál, amelyet gyakrabban mutatnak be kiállításokon, mint versenyeken indulva. A 110-es volt a legerősebb a pelotonban, de őszintén szólva nyers kialakítása megakadályozta, hogy minden alkalommal kimutassa teljes potenciálját. A legsértőbb azonban az, hogy a VAZ gyorsan lehűlt forgásirányra, és az egyedülálló Ladát hagyományos belső égésű motorral szerelt raliautóvá alakították át.

Akkor miért nem tért még át az összes vezető autógyártó a Wankelsre? A helyzet az, hogy a forgódugattyús motorok gyártásához először is finomított technológiára van szükség, sokféle árnyalattal, és nem minden vállalat kész ugyanazon Mazda útjára lépni, egyszerre számos „gereblyére” lépve. Másodszor pedig speciális, nagy pontosságú gépekre van szükségünk, amelyek képesek olyan trükkös görbével leírható felületek forgatására, mint az epitrochoid.

A Mazda RX-7 az egyik első olyan autó, amelyet Wankel forgódugattyús motorral szereltek fel. A Mazda RX-7 története során négy generáció élt. Első generáció 1978-tól 1985-ig. A második generáció - 1985-1991. A harmadik generáció - 1992-1999. Az utolsó, negyedik generáció - 1999-2002. Az első generációs RX-7 1978-ban jelent meg. Középmotoros elrendezésű volt, és csak 130 LE teljesítményű forgómotorral szerelték fel. Val vel.

Jelenleg csak a Mazda folytat komoly kutatásokat a forgódugattyús motorok területén, fokozatosan fejlesztve azok kialakítását, és ezen a területen a buktatók nagy részét már áthidalták. A Wankelek teljes mértékben megfelelnek a nemzetközi szabványoknak a kipufogógáz-kibocsátás, az üzemanyag-fogyasztás és a megbízhatóság tekintetében. A modern szerszámgépeknél az epitrochoid által leírt felületek nem jelentenek problémát (ahogy a sokkal bonyolultabb görbék sem), az új építőanyagok lehetővé teszik a forgódugattyús motor élettartamának növelését, és a költsége is alacsonyabb mint egy szabványos belső égésű motoré a felhasznált részletek kisebb száma miatt.

Mint az NSU, a Mazda a 60-as években. egy kis cég volt, korlátozott technikai és pénzügyi erőforrásokkal. Modellkínálatának alapját a szállító teherautók és a családi kocsik képezték. Ezért nem meglepő, hogy a Mazda 110S Cosmo sportkupé (982 cm3, 110 LE, 185 km/h) 6 év alatt készült, és nagyon szeszélyesnek és drágának bizonyult. Az NSU Ro80 elrontott hírneve pedig nem járult hozzá az izgalmakhoz (1967–1972-ben mindössze 1175 „hely” talált gazdára), de a 110S iránti globális érdeklődés hozzájárult az összes többi céges termék eladásának növekedéséhez!

Annak bizonyítására, hogy az RPD ugyanolyan megbízható (erőssége már mindenki számára nyilvánvalóvá vált), a Mazda életében szinte először vett részt versenyeken, és a legnehezebb és leghosszabb versenyt választotta - a 84 órás maratont. De La Route, amely a Nürburgringen zajlott. Továbbra is rejtély, hogy a belga legénység hogyan tudta megszerezni a 4. helyet (a második autó három órával a cél előtt kiesett a beszorult fékek miatt), csak a Nordschleifén „emelt” Porsche 911-essel szemben.

Wankel műhely Lindauban

Bár a japán rotációs gyártók azóta állandó szereplőivé váltak a versenypályán, 16 évet kellett várniuk a jelentős európai sikerre. 1984-ben a britek megnyerték a rangos napi versenyt Spa-Francochampsban egy RX-7-tel. De az USA-ban, a „hetesek” fő piacán versenyzői karrierje sokkal sikeresebb volt: az IMSA GT bajnokságban való debütálásától 1978-tól 1992-ig több mint száz szakaszt nyert osztályában, 1982-től pedig 1992-ig. átvette a vezetést a sorozat fő futamában – Daytona 24 órájában.

A Mazdának nem ment olyan simán a dolga a rallyn. Ahogy az a japán csapatokkal (Toyota, Datsun, Mitsubishi) gyakran megesett, a rali-világbajnokságnak csak bizonyos szakaszain szerepeltek (Új-Zéland, Nagy-Britannia, Görögország, Svédország), amelyek elsősorban a konszernek marketing osztályait érdekelték. Volt elég országos cím: például 1975–1980-ban. Rod Millen ötöt nyert Új-Zélandon és az Egyesült Államokban. A WRC-ben azonban kizárólag helyi sikerek születtek: a legjobb, amit az RX-7 mutatott, a 3. és 6. hely volt a görög „Akropoliszon” 1985-ben.

Nos, a Mazda és különösen az RPD leghangosabb sikere a 787B sportprototípus (2612 cm3, 700 LE, 607 Nm, 377 km/h) győzelme volt 1991-ben Le Mans-ban. Ráadásul a gyári Porsche, Peugeot és Jaguar leküzdésében nem csak a gyors pilóták és a versenyképes felszerelések segítettek: közrejátszott a japán menedzserek kitartása is, akik rendszeresen „kiütöttek” mindenféle lazítást a forgómotorokra vonatkozó előírásokból. Így a 787-es győzelmének előestéjén a versenyszervezők megállapodtak abban, hogy a rotorok falánkságát 170 kilogrammos (830 versus 1000) súlycsökkentéssel kompenzálják. A paradoxon az volt, hogy a benzinmotorokkal ellentétben a további lendülettel rendelkező RPD-k „étvágya” sokkal szerényebb ütemben nőtt, mint a hagyományos dugattyús motoroké, és a 787-es gazdaságosabbnak bizonyult fő versenytársainál!

Sokkoló volt. A Mercedes, amelyet a Stern magazin konzervativizmusára hívott, mint „50 éves kalapos urak autógyártója”, 1969-ben olyan szuperautót mutatott be, amely még színével is ámulatba ejtette a képzeletet. Kihívó élénk narancssárga szín, határozottan ék alakú forma, középső motor elrendezés, sirályszárnyas ajtók és szupererős háromrészes RPD (3600 cm3, 280 LE, 260 km/h) – ez egy konzervatív Mercedes számára volt valami. !

És mivel a cég nem épített koncepciókat, mindenki azt hitte, hogy a C111-nek csak egy útja van: a kisméretű (homologizációs) összeszerelés és a nagyszerű versenyzési jövő, mert az FIA 1966 óta engedélyezi az RPD-t a hivatalos versenyeken. És elkezdtek özönleni a csekkek a Mercedes központjába, amelyben arra kérték őket, hogy írják be a C111-es tulajdonjogához szükséges összeget. A stuttgartiak tovább növelték az „esque” iránti érdeklődést azzal, hogy 1970-ben bemutatták a kupé második generációját, még fantasztikusabb dizájnnal, 4 szekciós rotorral és észbontó teljesítménnyel (4800 cm3, 350 LE, 300 km/h). A finomhangolás érdekében a Mercedes öt makettet épített, amelyek napokat és éjszakákat töltöttek a Hockenheimringen és a Nürburgringen, és egy sor sebességrekord felállítására készültek. A sajtó élvezte a közelgő „titánok összecsapását” a forgó Mercedes, a szívó Ferrari és a kompresszoros Porsche között az Endurance Világbajnokságon. Sajnos a nagysporthoz való visszatérés nem történt meg. Egyrészt a C111 még a Mercedesnek is nagyon drága volt, másrészt a németek nem tudtak ilyen durva dizájnt árusítani. A karibi olajválság után pedig teljesen lezárták a projektet, a dízelmotorokra koncentrálva. A C111 legújabb verzióival szerelték fel őket, amelyek több világrekordot is felállítottak.

Felix Wankel ugyan nem végzett műszaki végzettséggel, de élete vége felé a motorgyártás és a tömítéstechnika területén világhírűséget szerzett, számos díjat és címet elnyert. A német városok utcáit, tereit róla nevezték el (Felix-Wankel-Strasse, Felix-Wankel-Ring). A motorok mellett Wankel új koncepciót dolgozott ki a nagysebességű hajókhoz, és több hajót maga is épített.

A legérdekesebb dolog az, hogy Wankel nem szerette a forgómotort, ami milliomossá tette, és világhírnevet hozott neki, „csúnya kiskacsának” tartotta. A valódi működő RPD-k az úgynevezett „KKM-koncepció” szerint készültek, amely biztosítja a forgórész bolygókeringését, és külső ellensúlyok bevezetését igényli. Jelentős szerepet játszott az is, hogy ezt a sémát nem Wankel, hanem Walter Freude, az NSU mérnöke javasolta. Utolsó napjaiig maga Wankel az ideális motorkonstrukciót tartotta „forgó dugattyúkkal, egyenetlenül forgó alkatrészek nélkül” (Drehkolbenmasine - DKM), ami koncepcionálisan sokkal szebb, de műszakilag összetettebb, és különösen a gyújtógyertyák forgó rotorra történő felszerelését igényli. . Ennek ellenére a forgómotorok világszerte pontosan Wankel nevéhez fűződnek, hiszen mindenki, aki közelről ismerte a feltalálót, egyöntetűen állítja, hogy a német mérnök fáradhatatlan energiája nélkül a világ soha nem látta volna ezt a csodálatos eszközt. Felik Wankel 1988-ban hunyt el.
A Mercedes 350 SL története érdekes. Wankel nagyon szeretett volna egy forgó Mercedes C-111-et. De a Mercedes félúton nem találkozott vele. Ezután a feltaláló vett egy soros 350 SL-t, kidobta a „natív” motort, és beépített egy rotort az S-111-ből, amely 60 kg-mal könnyebb volt, mint az előző 8 hengeres, de lényegesen nagyobb teljesítményt fejlesztett ki (320 LE 6500 fordulat / percnél). . 1972-ben, amikor a mérnöki zseni végzett a következő csodáján, már az akkori leggyorsabb Mercedes SL-osztály volánja mögé ülhetett. Az irónia az volt, hogy Wankel élete végéig nem kapott vezetői engedélyt.

Az RPD iránti érdeklődés felélénkülését az új Mazda Renesis motornak köszönhetjük (az RE - Rotary Engine - és a Genesis-től). Az elmúlt évtizedben a japán mérnököknek sikerült megoldaniuk az RPD összes fő problémáját - a kipufogógáz toxicitását és hatástalanságát. Elődjéhez képest sikerült 50%-kal csökkenteni az olajfogyasztást, 40%-kal a benzinfogyasztást, és a káros oxidok kibocsátását az Euro IV-es normákra hozni. A mindössze 1,3 literes kéthengeres motor 250 lóerőt ad le. és sokkal kevesebb helyet foglal a motortérben.

A Mazda RX-8 kifejezetten az új motorhoz lett kifejlesztve, amelyet a Mazda Motor Europe márkamenedzsere, Martin Brink szerint egy új koncepció szerint hoztak létre - az autót a motor köré „építették”. Ennek eredményeként a súlyeloszlás az RX-8 tengelyei mentén ideális - 50-50. Az egyedi forma és a kis motorméret alkalmazása lehetővé tette a súlypont nagyon alacsonyan helyezését. „Az RX-8 nem egy versenyszörny, de ez a legjobb kezelhetőségű autó, amit valaha vezettem” – lelkendezett Martin Brink a Popular Mechanicsnak.

Egy hordó méz...

Kétségtelen, hogy első pillantásra a forgódugattyús motor számos előnnyel rendelkezik a hagyományos belső égésű motorokhoz képest:
- 30-40%-kal kevesebb alkatrész;
- 2-3-szor kisebb méretben és tömegben a teljesítménynek megfelelő szabványos belső égésű motorhoz képest;
- Sima nyomaték karakterisztikája a teljes fordulatszám-tartományban;
- A forgattyús mechanizmus hiánya, és ennek következtében sokkal alacsonyabb a vibráció és a zaj szintje;
- Nagy fordulatszám (akár 15 000 ford./perc!).

Egy kanál kátrány…

Úgy tűnik, hogy ha a Wankelnek ilyen előnyei vannak a dugattyús motorokhoz képest, akkor kinek van szüksége ezekre a terjedelmes, nehéz, zörgő és vibráló dugattyús motorokra? De mint gyakran megtörténik, a gyakorlatban nem minden olyan sima. Egyetlen zseniális, a laboratórium küszöbét elhagyó találmány sem került a „szemét” feliratú kosárba. A sorozatgyártásban nem csak egy követ, hanem egy egész gránit szórvány készült:
- Az égési folyamat tesztelése kedvezőtlen alakú kamrában;
- A tömítések tömítettségének biztosítása;
- A ház elhajlás nélküli működésének biztosítása egyenetlen fűtési körülmények között;
- Alacsony termikus hatásfok amiatt, hogy az RPD égéstér sokkal nagyobb, mint egy hagyományos belső égésű motoré;
- Magas üzemanyag-fogyasztás;
- Az égési gázok magas toxicitása;
- Szűk hőmérsékleti zóna az RPD működéshez: alacsony hőmérsékleten a motor teljesítménye meredeken csökken, magas hőmérsékleten - a rotor tömítéseinek gyors kopása.

És mi más? Pro vagy kontra? Megéri a játék a gyertyát? Van értelme (ha nem több, lehetőség) az RPD-k tömeggyártásának elsajátításának?

Az egyetlen ipari méretekben gyártott forgómotor modell ma a Wankel motor, amely a fő munkaelem bolygókerekes mozgású forgómotorjaihoz tartozik. A forgómotornak ez a tervezési elrendezése kétségtelenül a legegyszerűbb műszaki felépítését tekintve, de nem a legoptimálisabb a munkafolyamatok megszervezése szempontjából, ezért megvannak a maga eredendő és súlyos hátrányai.

A fő munkaelem bolygómozgású forgómotorjainak számos fajtája létezik, de lényegében csak a rotorfelületek számában és a ház belső felületének megfelelő alakjában különböznek egymástól. Az ilyen motorok különféle elrendezéseinek megadott diagramja a „Marine Rotary Engines” című könyv 1967-es kiadásából származik, E. Akatov, V. Bologov és mások szerzői, és az oldal szerzője készítette elektronikus formában közzétételre.

Tekintsük röviden ennek a motortípusnak a kialakítását, megjelenésének történetét és alkalmazási körét. A fő munkaelem bolygókerekes forgatásával rendelkező forgómotorok létrehozásának története 1943-ban kezdődik, amikor a feltaláló Mylar javasolta az első ilyen rendszert. Aztán rövid időn belül több szabadalmat is benyújtottak hasonló kialakítású motorokra. Beleértve a német NSU cég fejlesztőjét - W. Frede. Ennek a forgómotornak a fő gyenge pontja azonban a forgó háromszög alakú rotor szomszédos felületeinek és az állóház falainak találkozásánál lévő bordák közötti tömítőrendszer volt. R. Wankel volt, mint tömítési szakember, aki részt vett ennek az összetett mérnöki problémának a megoldásában. Energiájának és mérnöki gondolkodásának köszönhetően hamarosan a fejlesztőcsapat vezetője lett. 1957-ben az NSU laboratóriumában megépült egy „DKM” típusú forgómotor prototípusa, háromszög alakú rotorral és kapszula alakú munkakamrával, amelyben a forgórész álló helyzetben volt és a ház körül forog. Sokkal praktikusabb volt a „KKM” típusú elrendezés normál áramkörrel - a házban lévő munkakamra álló volt, és a rotor forgott benne. Ez a motor egy évvel később, 1958-ban jelent meg. 1959 novemberében az NSU hivatalosan bejelentette egy működő forgómotor létrehozását. Rövid időn belül világszerte mintegy 100 vállalat szerzett licencet erre a technológiára, közülük 34 japán volt.

A motor nagyon kicsinek, erősnek bizonyult és kevés alkatrésze volt. Európában elkezdődtek a forgómotoros autók értékesítése, de mint kiderült rövid élettartamúak voltak, sok üzemanyagot fogyasztottak és nagyon mérgező kipufogógázuk volt. Az 1973-as olajválság egy újabb arab-izraeli háború miatt, amikor a benzinárak többszörösére emelkedtek, élesen felvetette az autómotorok hatékonyságának kérdését. Emiatt Európában és Amerikában leállították a Wankel forgómotor szükséges tökéletesítési fokára tett kísérleteket. És csak a japán Mazda cég folytatta kitartóan a munkát ebben az irányban. És a szovjet VAZ-gyár is - mivel a benzin abban az időben a Szovjetunióban egy fillérbe került, és egy erős, bár rövid erőforrású motorra volt szükség a bűnüldöző szerveknek. 2004-ben azonban a VAZ kisüzemi gyártása megszűnt, és ma a Mazda az egyetlen autógyártó, amely sorozatban gyárt forgómotoros autókat. Jelenleg csak egy Wankel forgómotoros autót gyártanak sorozatban a világon - ez a Mazda RX-8 sportkupé. Ez a gép RENESIS motorral van felszerelve, két rotorrésszel, összesen 1,3 liter térfogattal. A motor többféle változatban kapható, 200 és 250 LE közötti teljesítménnyel.

.

A bolygókerekes forgórészmozgású forgómotor történetének rövid áttekintése után megvizsgáljuk előnyeit és hátrányait. A Wankel forgómotor ELŐNYEI a hagyományos dugattyús motorokhoz képest: 1) Megnövelt fajlagos teljesítmény (LE/kg), közel kétszerese a dugattyús 4 ütemű motorokénak. Az egyenetlenül mozgó alkatrészek tömege egy Wankel-motorban sokkal kisebb, mint a hasonló teljesítményű dugattyús motorokban, és az ilyen kiegyensúlyozatlan mozgások amplitúdója észrevehetően kisebb. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a „dugattyús motorban” vannak oda-vissza mozgások, a Wankel-motorban pedig egy bolygókör forgási mozgásai. Ezenkívül a Wankel motorból hiányzik a főtengely és az összekötő rudak.

A Wankel megnövekedett teljesítményét az is növeli, hogy egy ilyen, egyrotoros motor a kimenő tengely minden fordulatának háromnegyedét adja meg. Ez ellentétben áll az egyhengeres 4 ütemű dugattyús motorral, amely a kimenő tengely minden egyes fordulatának csak egynegyedére ad teljesítményt. Ezen okok miatt sokkal több energiát vonnak el az égéstér egységnyi térfogatából egy soros Wankel forgómotorban. Az 1300 cm3-es munkakamra térfogatával a Mazda RX-8 teljesítménye 200 LE - 250 LE, az előző Mazda RX-7 modell pedig azonos térfogatú motorral, de turbófeltöltővel 350 LE-t produkált.

Éppen ezért a Mazda RX különlegessége a kiváló dinamikai jellemzői:

• alacsony sebességfokozatban lehetőség van az autó 100 km/h fölé gyorsulására nagyobb motorfordulatszámon (8000 ford./perc vagy több) anélkül, hogy a motort túlzottan terhelné.
• a Wankel-motor sokkal könnyebben mechanikusan kiegyensúlyozható és megszabadul a vibrációtól, ami lehetővé teszi a könnyű járművek, például a mikroautók kényelmének növelését;
• A forgódugattyús motor teljes méretei 1,5-2-szer kisebbek egy hasonló teljesítményű dugattyús motorhoz képest.

A Wankel motornak 35-40%-kal kevesebb alkatrésze van.

Hibák:

1) A háromszög alakú rotorfelület rövid lökethossza Bár nehéz ezeket a mutatókat közvetlenül összehasonlítani egy dugattyús motorral - a dugattyú és a forgórész mozgásának típusai túlságosan eltérőek, de a Wankel motor lökethossza körülbelül ötödével kisebb. Egy alapvető különbség van a Wankel és a dugattyús motor között - a „dugattyús motor” térfogata egy lineáris irányban nő, ami egybeesik a teljesítménylöket irányával. De Wankelnél ez a mozgás összetett, és a bolygómozgású háromszög alakú rotor pályájának csak egy része válik a munkalöket tényleges vonalává. (ÁBRA) Ez az oka annak, hogy a Wankel-motor üzemanyag-hatékonysága rosszabb, mint a dugattyús motoroké. Ezért a munkalöket rövid hossza miatt a kipufogógázok hőmérséklete nagyon magas - a munkagázoknak nincs idejük főnyomásukat a forgórészre átadni, mielőtt a kipufogóablak kinyílik, és forró nagynyomású gázok térfogatmérővel. a munkakeverék töredékei, amelyek még nem hagyták abba az égést, kilépnek a kipufogócsőbe. Ezért a Wankel-motor kipufogógáz-hőmérséklete nagyon magas.

2) Az égéstér összetett formája „sarló alakú”. Az ilyen égéstér nagy érintkezési felülettel rendelkezik a ház falaival és a rotorral. Ezért jelentős mennyiségű hőt fordítanak a motoralkatrészek fűtésére, és ez csökkenti a hőhatékonyságot és növeli a motor fűtését. Ezenkívül az égéstér ilyen formája a keverékképződés romlásához és a munkakeverék lassabb égési sebességéhez vezet. Ezért a Mazda RX-8 motor 2 gyújtógyertyával rendelkezik egy forgórészen. Ezek a tulajdonságok a termodinamikai hatásfok szintjét is negatívan befolyásolják.

3) Potenciálisan alacsony nyomaték egy forgómotorhoz. Annak érdekében, hogy megszüntesse a forgást egy mozgó forgórészről, amelynek maga a forgásközéppontja folyamatosan bolygókeringést végez a munkakamra geometriai középpontja körüli körpályán, ez a motor a főtengelyen excentrikusan elhelyezett tárcsákat használ. Valójában ezek egy hajtókar elemei. Vagyis a Wankel-motor soha nem tudott teljesen megszabadulni a klasszikus dugattyús belső égésű motorok fő hátrányától - a hajtókar és a hajtórúd mechanizmusától. Bár a Wankel motorban könnyű változatban - excenter tengely formájában - szerepel, ennek a mechanizmusnak a legfontosabb hibái: a szakadt, lüktető nyomatékmód és a nyomatékot fogadó fő elem kis válla - megmaradtak. gyógyítatlan". (ÁBRA) Emiatt az egyrészes Wankel hatástalan, és a normál teljesítményjellemzők eléréséhez 2 vagy 3 rotorszakaszt kell készíteni, valamint célszerű egy lendkereket is felszerelni a tengelyre. A Wankel motorban található forgattyús mechanizmus mellett a forgómotor kis nyomatékát az is befolyásolja, hogy egy ilyen motor kinematikai diagramja nagyon irracionális a forgórész felülete általi érzékelés szempontjából. a működő tágulási gázok nyomásától. Ezért a nyomásnak csak egy bizonyos része - körülbelül egyharmada - fordítódik le a forgórész munkaforgására, és forgatónyomatékot hoz létre. A nyomatékról bővebben az oldal egy speciális részében fogunk beszélni.

A Wankel forgómotoros forgatónyomaték generálásának elvével kapcsolatos további részletekért lásd a weboldal TORQUE oldalát

4) Rezgések jelenléte a testben. A tény az, hogy a forgómotor rendszere a munkaelem bolygómozgásával feltételezi ennek a szervnek a nem egyensúlyi mozgását. Azok. Forgás közben a forgórész tömegközéppontja folyamatos forgómozgást végez a ház tömegközéppontja körül, és ennek a forgásnak a sugara megegyezik a motor főtengelyének excenterkarjával. Éppen ezért a motorházat belülről egy állandóan forgó, a forgórészen fellépő centrifugális erővel megegyező erővektor hat. Vagyis a forgórész, amikor egy felváltva forgó excentrikus tengelyen forog, mozgásának természetében elkerülhetetlen és kifejezett rezgőmozgási elemekkel rendelkezik. Ami a rezgések elkerülhetetlenségéhez vezet. (RIZS.)

5) A radiális végtömítések gyors kopása a forgórész háromszögének sarkainál, mivel erős radiális terhelésnek vannak kitéve, ami egy Wankel-motornál a működési elve miatt elkerülhetetlen. (RIZS.)

6) A nagynyomású gázok állandó fenyegetése az egyik munkalöket üregéből a másik löket üregébe. Ennek az az oka, hogy a rotor bordája radiális tömítésének és az égéstér falának érintkezése egy vékony vonal mentén történik. Ugyanakkor továbbra is fennáll az a probléma, hogy a gázok áttörnek a gyújtógyertya-foglalatokon, amikor a rotor bordája áthalad rajtuk.

7) Komplex kenési rendszer a forgó rotorhoz. A Mazda RX-8 motorban speciális fúvókák fecskendezik be az olajat az égésterekbe, hogy megkenjék az égéstér falaihoz súrlódó forgórész bordákat forgás közben. Ez növeli a kipufogógáz toxicitását, és egyúttal nagyon igényessé teszi a motort az olaj minőségére nézve. Ezenkívül nagy sebességeknél megnövekedett követelmények merülnek fel a főtengely excentrikus részének hengeres felületének kenésére, amely körül a forgórész forog, és amely eltávolítja a fő erőt a rotorról, és tengely forgását eredményezi. Ez a két nagyon nehezen megoldható műszaki probléma vezetett az ilyen motorok legnagyobb súrlódási terhelésű alkatrészeinek nagy fordulatszámon történő elégtelen kenéséhez, ami ennek megfelelően jelentősen csökkentette a motor élettartamát. Az ilyen műszaki problémák elégtelen megoldása vezetett a hazai AvtoVAZ által gyártott Wankel-motorok nagyon rövid élettartamához. (ÁBRA - jelölje meg a belső forgórész ülékének hengeres érintkezési felületét és a tengelytárcsa excenterét)

8) Az összetett formájú alkatrészek pontosságára vonatkozó magas követelmények megnehezítik az ilyen motorok gyártását. Az ilyen gyártáshoz nagy pontosságú és drága berendezésekre van szükség - olyan gépekre, amelyek képesek összetett térfogatú munkakamrát létrehozni ívelt epitrochoidális felülettel. Maga a rotor is domború felületű, összetett háromszög alakú.

Amint az a webhely ezen részének tartalmából látható, a Wankel forgómotornak kifejezett előnyei vannak, valamint számos gyakorlatilag leküzdhetetlen hátránya van, amelyek nem tették lehetővé, hogy az ilyen típusú motorok kiszorítsák a dugattyús motorokat a modern eszközök arzenáljából. technológia. Bár a múlt század 60-as évek végén és a 70-es évek elején komolyan vitatták az ilyen kilátásokat, és az elemző áttekintések azt a véleményt fejezték ki, hogy a 20. század 80-as éveinek végére a bolygó autóinak több mint fele már különböző forgómotorokkal rendelkezik majd. típusok... És a negatív tulajdonságok és a műszaki nehézségek ellenére a Wankel forgómotor műszakilag megjelenhetett, és kereskedelmileg életképes terméktípussá vált, mivel fő versenytársainak - a forgattyús és hajtórúd mechanizmusokkal rendelkező dugattyús motorok - hiányosságai És ez annak ellenére, hogy több mint egy évszázada próbálkoztak a javításukkal.

A WANKEL FORGÓMOTORRÓL SZÓLÓ BESZÉLGETÉS FOLYTATÁSA

2016. szeptember A forgómotorok minden típusának egyik legnehezebb problémája egy hatékony tömítőrendszer létrehozása, amelynek zárt térfogatot kell létrehoznia a forgómotor munkakamráiban. Eddig egy olyan rendszerben, mint a Tverszkaja, ez az egyik fő nehézség. Ott egy hatékony és nehezen legyártható tömítőrendszert kell készíteniük.És hogy a kezemet edzhessem és pozitív tapasztalatokat szerezzek ebben a témában, úgy döntöttem, hogy elkészítem a Wankel motor egy kis működő példányát közvetlenül a semmiből. A munka már a végéhez közeledik, csatoltam egy fotót egy ilyen motorról.

Pecsétek

Egy ilyen rotorrész hozzávetőleges teljesítménye körülbelül 35-40 LE. Egy 2 rotorrészből álló motor teljesítménye 70-80 LE.

WANKEL MOTOR - DECEMBER
2016. december 25. Optimális ütemben halad a kis Wankel gyártása. A motor 95%-ban kész, maradt néhány apró részlet.
Mivel az internet egyes oldalain ezekről a fotóimról már szó van, és rengeteg fantázia kavarog körülöttük, tájékoztatom Önöket.
A motort ZERO-ból hozták létre, egy külföldi modellből származó alkatrész nincs benne. Nem tartalmaz sem Sachs Wankelből származó alkatrészeket, amiket kb 30 éve nem gyártanak, sem modern kis modern aixro-ból, stb., stb.
A motorház szerkezeti ötvözött hőálló acélból készült, termokémiai edzésnek kitéve, a felületi réteg keménysége 70 HRC. A hővel megerősített réteg mélysége átlagosan 1,5 mm. A radiális és a mechanikus tömítések feldolgozása pontosan azonos, keménységi és kopásállósági jellemzői megegyeznek A motor léghűtéses, a kompresszióba kenőolaj kerül kamra 2 speciális fúvókán keresztül. Azok. Nem kell az olajat benzinnel keverni, mint a kétütemű motoroknál.

A motort esztergagépre helyezték, és több órán át hidegen járatták. Ez lehetővé tette, hogy a tömítések működését és a kapott szakaszok tömítettségét a motorban elég kielégítőnek értékeljük. A közeljövőben megmérik a motor kompressziós szektorában elért nyomást.
A motor beindítását január végére tervezik.

SZÜNET UTÁN FOLJÁTJA FEL A MUNKÁT

Kis szünet után az aktív munka folytatódott. Most (március-május 18.) egy kis prototípus motor aktív tesztüzemei ​​folynak. Eredményei alapján a tömítéseket finomítják – ez a forgómotorok legnehezebb és legkényesebb eleme. Az eredmények nagyon biztatóak.

A fő különbség a forgómotor belső szerkezete és működési elve között a belső égésű motortól a motortevékenység teljes hiánya, miközben nagy motorfordulatszám érhető el. A forgómotornak vagy másképpen a Wankel-motornak számos egyéb előnye van, amelyeket részletesebben megvizsgálunk.

A forgómotor általános elve

Az RPD egy ovális házban van elhelyezve a forgórész optimális elhelyezése érdekében, amely háromszög alakú. A rotor megkülönböztető jellemzője az összekötő rudak és tengelyek hiánya, ami nagyban leegyszerűsíti a tervezést. Lényegében az RD kulcselemei a forgórész és az állórész. Az ilyen típusú motorokban a fő motorfunkciót a ház belsejében található rotor mozgása miatt hajtják végre, amely hasonló egy oválishoz.

A működés elve a forgórész nagy sebességű körkörös mozgásán alapul, melynek eredményeként üregek jönnek létre a készülék indításához.

Miért nincs kereslet a forgómotorokra?

A forgómotor paradoxona, hogy a tervezés egyszerűsége ellenére nem olyan keresett, mint egy belső égésű motor, amelynek tervezési jellemzői nagyon összetettek, és nehézségekbe ütközik a javítási munkák elvégzése.

A forgómotor természetesen nem mentes a hátrányaitól, különben a modern autóiparban széles körben alkalmazták volna, és talán nem is tudtunk volna a belső égésű motor létezéséről, mert a forgómotort jóval korábban tervezték. Tehát miért bonyolítjuk ennyire a tervezést, próbáljuk meg kitalálni.

A forgómotor nyilvánvaló hiányosságai az égéstér megbízható tömítésének hiánya. Ez könnyen magyarázható a motor tervezési jellemzőivel és működési körülményeivel. A forgórész és a hengerfalak intenzív súrlódása során a ház egyenetlen felmelegedése következik be, és ennek eredményeként a ház fémje csak részben tágul ki a melegítéstől, ami a ház tömítésének kifejezett megsértéséhez vezet.

A tömítési tulajdonságok javítása érdekében, különösen akkor, ha a kamra és a szívó- vagy kipufogórendszer hőmérsékleti viszonyai között jelentős különbségek vannak, maga a henger különböző fémekből készül, és a henger különböző részein vannak elhelyezve a tömítés javítása érdekében.

A motor indításához csak két gyújtógyertyát használnak, ez a motor tervezési sajátosságainak köszönhető, amelyek lehetővé teszik, hogy egy belső égésű motorhoz képest 20%-kal nagyobb hatékonyságot produkáljon ugyanazon idő alatt.

Zheltyshev forgómotor - működési elv:

A forgómotor előnyei

Kis méretei ellenére nagy sebesség fejlesztésére képes, de ennek az árnyalatnak van egy nagy hátránya is. Kis méretei ellenére a forgómotor hatalmas mennyiségű üzemanyagot fogyaszt, de a motor élettartama mindössze 65 000 km. Tehát egy mindössze 1,3 literes motor akár 20 litert is fogyaszt. üzemanyag 100 km-enként. Talán ez volt a fő oka annak, hogy az ilyen típusú motorok tömeges fogyasztásra nem népszerűek.

A benzin árát mindig is sürgető problémának tekintették az emberiség számára, tekintettel arra, hogy a világ olajkészletei a Közel-Keleten, az állandó katonai konfliktusok övezetében találhatók, a benzinárak továbbra is meglehetősen magasak, és nincs tendencia a csökkenésükre. a közeljövő. Ez a teljesítmény feláldozása nélküli minimális erőforrás-felhasználás megoldásához vezet, ami a fő érv a belső égésű motorok mellett.

Mindez együttesen meghatározta a forgómotorok helyzetét, mint megfelelő lehetőséget a sportautók számára. A világhírű autógyártó, a Mazda azonban folytatta Wankel feltaláló munkáját. A japán mérnökök mindig igyekeznek a lehető legtöbb hasznot kihozni a nem igényelt modellekből a modernizáció és az innovatív technológiák alkalmazásával, ami lehetővé teszi számukra, hogy vezető pozíciót tartsanak fenn a globális autópiacon.

Az Akhriev forgómotor működési elve a videóban:

A forgómotorral felszerelt új Mazda modell teljesítményében nem rosszabb, mint a fejlett német modellek, akár 350 lóerőt is teljesítenek. Ugyanakkor az üzemanyag-fogyasztás összehasonlíthatatlanul magas volt. A Mazda tervezőmérnökeinek 200 lóerőre kellett csökkenteniük a teljesítményt, ami lehetővé tette az üzemanyag-fogyasztás normalizálását, de a motor kompakt méretei lehetővé tették, hogy az autó további előnyöket biztosítson és versenyezzen az európai autómodellekkel.

Hazánkban a forgómotorok nem honosodtak meg. Voltak kísérletek arra, hogy speciális szállítójárművekre telepítsék őket, de ez a projekt nem kapott megfelelő finanszírozást. Ezért minden ilyen irányú sikeres fejlesztés a Mazda cég japán mérnökeinek tulajdona, amely a közeljövőben egy új autómodellt kíván bemutatni modernizált motorral.

Hogyan működik a Wankel forgómotor a videóban

A forgómotor működési elve

Az RPD a rotor forgatásával működik, így az erő a tengelykapcsolón keresztül jut el a sebességváltóhoz. Az átalakítási nyomaték abból áll, hogy egy ötvözött acélból készült forgórész forgása miatt tüzelőanyag-energiát adnak át a kerekeknek.

A forgódugattyús motor működési mechanizmusa:

• üzemanyag-sűrítés;
• üzemanyag-befecskendezés;
• oxigéndúsítás;
• a keverék elégetése;
• tüzelőanyag égéstermékeinek kibocsátása.

A forgómotor működését a videó mutatja:

A rotor egy speciális eszközre van felszerelve, forgás közben egymástól független üregeket képez. Az első kamra levegő-üzemanyag keverékkel van feltöltve. Ezt követően alaposan összekeverjük.

A keverék ezután egy másik kamrába kerül, ahol két gyertya jelenlétének köszönhetően összenyomódik és meggyullad. Ezt követően a keverék a következő kamrába kerül, és a feldolgozott üzemanyag egy része kiszorul belőle, és kilép a rendszerből.

Így megy végbe a forgódugattyús motor teljes működési ciklusa, amely három cikluson alapul, mindössze a forgórész egyetlen fordulatában. A japán fejlesztőknek sikerült jelentősen modernizálniuk a forgómotort, és egyszerre három rotort telepíteni, ami lehetővé teszi számukra, hogy jelentősen növeljék a teljesítményt.

A Zuev forgómotor működési elve:

Ma egy továbbfejlesztett kétrotoros motor egy hathengeres belső égésű motorhoz hasonlítható, a háromrotoros motor pedig teljesítményében nem rosszabb, mint egy 12 hengeres belső égésű motor.

Ne feledkezzünk meg a motor kompakt méretéről és az eszköz egyszerűségéről, amely szükség esetén lehetővé teszi a motor fő alkatrészeinek javítását vagy teljes cseréjét. Így a Mazda mérnökeinek sikerült új életet adni ennek az egyszerű és produktív készüléknek.

A gőzgépeknek, a hagyományos belső égésű motorokhoz hasonlóan, van egy közös hátrányuk - a dugattyú oda-vissza mozgását a kerekek forgó mozgásává kell alakítani. Ez az oka a fő elemek alacsony hatékonyságának és nagy kopásának.

Sok mérnök megpróbálta megoldani ezt a problémát egy belső égésű motor feltalálásával, amelynek minden alkatrésze csak forog. Egy autodidakta gépész azonban, aki nem végzett felsőfokú, de még csak középfokú szakirányú oktatási intézményt sem, képes volt kitalálni egy ilyen egységet.

Egy kis történelem

1957-ben egy kevéssé ismert szerelő-feltaláló, Felix Wankel és az NSU vezető mérnöke, Walter Frede volt az első, aki úgy döntött, hogy forgódugattyús motort szerel be egy autóba. A „tesztalany” az NSU Prinz volt. Az eredeti tervezés messze volt a tökéletestől. Például a gyújtógyertyákat szinte az egység teljes szétszerelése után kellett cserélni. Ráadásul a motor megbízhatósága továbbra is kétséges maradt, a hatékonyságról pedig szó sem lehetett.

Számos teszt után a konszern hagyományos belső égésű motorral szerelt autókat kezdett gyártani. Az első forgódugattyús DKM-54 azonban nagy lehetőségeket rejthet magában.

Így kapott esélyt a belső égésű motor eredeti változata, hogy bekerüljön az autógyártásba. Ezt követően folyamatosan finomították, de a forgódugattyús motor kilátásai már akkor nyilvánvalóak voltak. Az RPD a forgómotorok osztályozásában szerepel a vonal 5 képviselőjének egyikeként.

A 20. század 80-as éveire a Wankel forgómotorokat csak a japán Mazda cég tanulmányozta. A VAZ is figyelmet fordított erre a motorra. A Szovjetunióban a benzin meglehetősen olcsó volt, és egy ilyen egységnek meglehetősen nagy teljesítménye volt. 2004-re azonban az ilyen motorral szerelt autók gyártása leállt. Japán lett az egyetlen ország, ahol folytatódik a forgómotor fejlesztése.

Sokféle forgó egység létezik. Egyetlen különbségük a ház felülete és a forgórészen készült élek száma. Az ilyen motorok különféle konfigurációit használják az autó- és hajógyártásban.

Előnyök

Megalakulása óta a Wankel-motor számos előnyös előnnyel rendelkezik a dugattyús motorokhoz képest. Az egységet folyamatosan fejlesztették, ami lehetővé tette hatékonyságának és termelékenységének növelését.

A Wankel előnyei közé tartozik:

1. Kis méretek és súly. A „Wankel” majdnem kétszer kisebb, mint egy dugattyús belső égésű motor, ami pozitív hatással van az autó kezelhetőségére, elősegíti a sebességváltó optimális beszerelését, és sokkal tágasabbá teszi a belső teret.
2. A kétütemű motorhoz képest a Wankel-motornak sokkal kevesebb alkatrésze van. Ez javítási szempontból jövedelmezőbb.
3. A normál belső égésű motorok teljesítményének kétszerese.
4. Nagyobb sima működés - az előre-vissza mozgások hiánya jótékony hatással van a menetkényelemre.
5. Lehetőség alacsony oktánszámú benzinnel történő tankolásra.

Minden motorelem egy irányba forog. Ez javítja az egység belső egyensúlyát és csökkenti a rezgéseket. A Wankel egyenletesen és zökkenőmentesen szállítja az energiát. Amíg a rotor 1-szer forog, a kimenő tengely 3 fordulatot tesz. Minden égés a forgórész forgásának 90 fázisában történik.

Ez arra utal, hogy egy 1 rotoros forgómotor a kimenő tengely minden egyes fordulatának ¾-ére képes teljesítményt leadni. Egy 1 hengeres motor csak a kimenő tengely minden fordulatának ¼-ét képes leadni.

Hibák

A motor hátrányai közé tartozik, hogy a tulajdonosok és a szerelők nem ismerik. Egy ilyen egységhez sok szokás megváltoztatása szükséges. Például nem lehet lelassítani az RPD-t, és a „húzó” emelkedők elleni támadás kudarcra van ítélve. A kompakt motor alacsony tehetetlenséggel rendelkezik, ami nem mondható el a masszív dugattyús belső égésű motorokról. A gyakori indításoknál és leállásoknál a gyújtógyertyák „bedobódnak”. Egyes autórajongók a motor hangját is hátránynak tartják.

Súlyosabbak a forgódugattyús egység szerves hibái. Először is növelte az üzemanyag-fogyasztást. Ez könnyen magyarázható a kamra nem optimális formájával, amely hőt veszít a falakon keresztül. Ráadásul a motor elég sok olajat „eszik”. A Wankel élettartama alacsonyabb, mint egy szabványos belső égésű motoré – a rotor tömítései rendszeresen elkopnak.

Jelentős szerepet szánnak a forgódugattyús motor külső jellemzőinek merevségének. Egy ilyen motorral rendelkező autó vezetéséhez elég gyakran kell manipulálnia a sebességváltó kart. Ez azzal magyarázható, hogy rövid sebességi tartományra és megnövekedett sebességfokozatokra van szükség.

Az ideális megoldás egy variátor telepítése. Az automata sebességváltó azonban nem honosodik meg a sportautókban, a családi autók pedig nagyobb hatékonyságot igényelnek.

Az RPD-k hátrányai hasonlóak a kétütemű dugattyús egységekéhez. Érdekes módon ez ugyanazokkal a módszerekkel gyógyítható. A megnövekedett üzemanyag-fogyasztást a közvetlen befecskendezés, a rugalmasság hiányát pedig a változó fázisok beépítése csökkenti. Ez javítja a hatékonyságot és az irányíthatóságot. Ezenkívül a rugalmasság növelése érdekében a csővezetékek konfigurációja megváltozik. Ilyen változtatásokat hajtottak végre a Mazda RX-8 motoron.

Hogyan működik

A Wankel-motor egy olyan elven működik, amelyet meglehetősen egyszerű elmagyarázni még a mechanikát nem ismerő embernek is. Az egységnek minimális alkatrésze van, ami lehetővé teszi, hogy gyorsan megértse, mely rendszerek aktiválódnak bizonyos időszakokban.

Az RPD motordugattyúját egy 3 felületű rotor váltja fel, amely az égetett gázok nyomóerejét az excentertengelyre továbbítja.

Az állórész belső felületei epitrochoidális konfigurációval rendelkeznek. Nagyon kopásálló, mivel speciális bevonattal rendelkezik. A forgórész tetején tömítések vannak, az állórész felületén pedig mélyedések vannak - ezek egyfajta kamrák, amelyekben égés történik. A tengely speciális csapágyakon forog. A testre helyezik őket. A tengely excenterrel is fel van szerelve - a rotor forog rajta.

A fogaskerék a házba van szerelve. A forgórész fogaskerekéhez kapcsolódik. Ezeknek a fogaskerekeknek a kölcsönös működése hozza létre a forgórész mozgását. Ez lehetővé teszi 3 kamra kialakítását, amelyek folyamatosan változtatják a térfogatukat.

Az áttétel 2:3, ami 120 fokos forgórészenként egy tengelyfordulatot biztosít. Amikor a rotor teljes forgást végez, minden kamra négyütemű ciklust hajt végre. Az égetett gázok a forgórészen keresztül hatnak az excentertengelyre - így keletkezik a nyomaték.

A forgórész és az állórész között 3 kamra van. A beszívás akkor következik be, amikor a rotor egyik csúcsa elkezdi keresztezni az üzemanyag-befecskendező nyílást. A kamra térfogata megnő, ami arra kényszeríti a keveréket, hogy kitöltse azt. A következő csúcs bezárja az ablakot. A hagyományos motordugattyúhoz hasonlóan a rotor gyújtás előtt összenyomja a munkakeveréket.

Összehúzódik, és a legnagyobb összenyomódásnál szikra jelenik meg a kamrában. Ennek eredményeként munkalöketet hajtanak végre. Ezután a kipufogógázok nyomására kinyílik a kipufogóablak, és azok elhagyják a kamrát.

A forgórész egy fordulatával a motor 3 ciklust teljesít - ez szükségtelenné teszi a kiegyensúlyozó eszközök használatát.

Vannak gyenge láncszemek a munkafolyamatban. Az első a tömítések megnövekedett terhelése, a második a túlzott dinamikus fázisátfedés.Az égéstér konfigurációja sem optimális. Van azonban egy pozitív pont is - ha növeli a sebességet, a láng terjedési sebessége gyorsabban nő, mint az üzemanyag-keverék áramlása.

Ez lehetővé teszi csökkentett oktánszámú benzin használatát az RPD-hez. A Wankel működési elve meglehetősen egyszerű, ami egy időben sok autógyártó figyelmét felkeltette a találmányra.

Nem minden autórajongó tudja, hogy a Wankel a forgómotorok osztályozásában az 5 altípus egyike.

Kompaktság, sebesség, nagy teljesítmény – nem erre törekszik szinte minden motorkerékpár-gyártó? Ez határozottan igaz. A forgómotor azonban nem vert gyökeret a motorkerékpárok világában. Minden fogadás a klasszikus dugattyús motorokra vonatkozik.

A motorkerékpár-gyártás történetében azonban volt néhány kivétel. Például 1974-ben a Hercules kiadott egy Wankel sorozatot, amelyek KC-27 motorral vannak felszerelve. Ezek forgó egységek voltak, amelyek léghűtéssel voltak felszerelve. A motor űrtartalma 294 cc volt. Az egységek teljesítménye 25 LE volt. Az egység kenéséhez saját kezűleg kellett olajat önteni az üzemanyagtartályba.

Az 1980-as évek elején a forgómotort használták a Norton motorkerékpárok felszerelésére. Annak ellenére, hogy az ilyen motorok kísérleti prototípusai már az 1970-es években megjelentek, a Norton mérnökei sikeresen bevezették az RPD-t a sportba. A 80-as évek végén már nem volt párjuk.

Ma a cég egy 588 köbcentis modellt gyárt két NRV588 rotorral. A Norton mérnökei egy 700 köbcentis változatot is fejlesztenek NRV700 néven. Ez egy erős sportmotor, amely üzemanyag-befecskendezéses, 170 lóerős Wankel motorral van felszerelve.

Mint látható, a forgómotorok korszaka még nem érkezett el. A dugattyús rendszerek továbbra is vezető szerepet töltenek be az autó- és motorkerékpár-gyártás területén. A forgómotoros kerékpárok tulajdonosai a Wankel-rajongóknak csak egy szűk körét alkothatják. A Norton's Wankel iránti megújult érdeklődés a fejlesztések és előrelépések gyors növekedését jelzi ezen a területen.

Az egyik oka annak, hogy a motort nem autók és motorkerékpárok meghajtására gyártják, az az, hogy a gyártás során precíziós berendezésekre van szükség. A legkisebb hiba a motor meghibásodását okozza. Ez még szűk iparágakban sem teszi lehetővé, hogy egy forgóegység helyettesítse a dugattyús motort.